值得注意的是,在推出第二代HPU时,额外增添四项工作负载:手势、眼睛、理解场景语义和空间音频,现在的苹果耳机已经开始实现空间音频。
第二代Hololens,核心处理器使用了Tensilica Processors,该处理器由2000年初MIT团队创立的公司设计,通过增加扩展指令和可编程性提高计算能力,该公司于2012年被EDA巨头们收购,后来的Tensilica处理器围绕音频、视频展开,被认为是并行处理器。
HPU中的Tensilica处理器核心分为两种,一种是用来做浮点运算的向量处理器,一种是定点处理器,整体上是高度异构的可编程架构。从数据位宽来看,未来的HPU位宽会越来越宽。
Tensilica的核心是什么?通过异构包括指令化定制完成,微软在第一代HPU中增加了超过300条的定制化指令来做数学运算,提高计算目的。此外,微软还增添一些硬件单元,类似于如今GPU中做的3D,是非常有意思的设计。
不过HPU也有一些不足之处,例如功耗达到2.4瓦,这意味着HPU运行35分钟,温度将达到85摄氏度,如此高的温度决定了HPU最终无法被放置于手机中,这也正是Hololens设备体积大,售价高的原因。
基于RISC-V,与HPU相媲美
如今的工艺制程已经更加先进,结合现在的计算机技术,我们能否做出比HPU更好的处理器?答案是肯定的,我觉得RISC-V开源架构是非常重要的技术。
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RISC-V是加州伯克利2010年开发出来的精简指令集架构,非常精简且免费,相当于处理器中的Linux,同时也是模块化的,任何人、任何组织都可以根据自己的应用需求增加模块,甚至定制自己的指令集。通常,我们在设计芯片时会想要覆盖云端和终端,RISC-V同样也有云端和终端产品。
十年以来,RISC-V已经形成非常好的开源社区生态,大家对软件知识、硬件支持已经形成了一定的合理,重要的是,我们发现在很多安全问题上,开源的RISC-V有着天然的优势。
2010年,我在加州伯克利读博,RISC-V发展的前五年,只是做一些标准化顶定义,后面我们做了大量的测试芯片,同时成立了RISC-V国际基金会,现在基金会已经迁移至瑞士。知道2105年,才慢慢有大企业真正将RISC-V引入到产品中,包括MCU以及后来推出的高性能RISC-V处理器,将SSD全部放入RISC-V处理器中。
去年Intel宣布收购SiFive,就是为了与Arm竞争,今年苹果也对RISC-V的开发指令、扩展指令方面有一些研发布局。回顾过去十年的发展,RISC-V从简单走向高端,甚至定制化场景。
基于RISC-V的处理器,能够与HPU处理器相媲美吗?答案是肯定的,我们孵化的睿思芯科就是一家主要做高性能RISC-V的公司,我们比较了目前最好的处理器与算法,结果显示,我们产品的算力最多能跑出Tensilica的 4.7倍,且发热不到Tensilica的60%。在电池寿命方面,我们的产品是Tensilica的211%。
RISC-V加上扩展指令可以与传统的DSP相媲美,而且可以获得成倍的性能和功耗提升。
此外,Tensilica基本与ARM处理器一起使用,不过ARM需要通过保护ISA固定授权,而RISC-V是开源的,场景定义更灵活,迭代速度也会远远超过ARM。为什么苹果选择自己做处理器?这正是因为它没法接受Arm公司推出的处理器每18个月更新一代。
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站在全球角度,目前所有的公司,中国、美国,甚至欧洲的公司,都在找除了ARM之外的指令集架构,RISC-V提供了非常好的选择。
综上所述,结合元宇宙,我觉得元宇宙在基于RISC-V定制化指令的架构会带来革命性的影响,会服务真正的元宇宙硬件,谢谢大家!
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